经鼻高流量氧疗应用于减重手术术后患者疗效观察

温 迪，陈 军

（苏州大学附属第一医院，江苏 苏州 215006）

肥胖是目前全球常见的慢性代谢性疾病之一，常常并发或伴随多种疾病。如合并糖尿病、心血管疾病、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征、酒精性脂肪性肝病、肥胖相关性肾病、多囊卵巢综合征、抑郁症和肥胖相关肿瘤等，严重影响患者的生活质量。减肥可以明显改善患者各项生理功能，对于预防肥胖所致器官功能障碍患者具有重要意义。减重手术的诞生和发展为肥胖患者提供了新的选择和治疗思路[1]。但是，接受减重手术的患者同时合并肥胖、手术及麻醉几方面因素，均对呼吸功能产生重大影响，主要原因有[2-3]：(1)胸壁顺应性下降，腹腔压力高导致限制性通气功能障碍；(2)阻塞性睡眠呼吸暂停综合征，上呼吸道塌陷梗阻；(3)肺不张；(4)肌松剂残余作用及术后伤口疼痛导致膈肌运动、呼吸功能、咳嗽咳痰功能下降，气道分泌物清除功能降低；(5)阿片类镇痛药物的作用导致呼吸调节功能受抑制；(6)腹腔镜手术术中气腹导致腹腔压力增高，大量二氧化碳吸收入血。上述多种因素综合作用，均可导致通气血流比例失调，造成低氧血症和高二氧化碳血症。故术后急性呼吸功能衰竭的发生率较高，成为其入住ICU的主要因素。

经鼻高流量氧疗（high flow nasal cannula,HFNC）是一种新型呼吸支持技术[4]，其特点是可以提供给患者相对稳定的吸氧浓度（21%～100%）、温度（31 ℃～37 ℃）、湿度（100%相对湿度）的高流量（8～80 L/min）气体。高流量气体的吸入可以产生一定的呼气末正压（positive end expiratory pressure, PEEP）效应，可以改善多种病因引起的低氧血症性呼吸衰竭患者的氧合。其次，HFNC的高流量气体能够冲刷鼻咽部解剖死腔，增加肺泡有效通气量，改善高碳酸血症[5]。再次，HFNC通过鼻塞进行氧疗，较无创机械通气（NIV）舒适度好，能够降低患者的呼吸功，易于让患者配合治疗。研究表明[6]HFNC能够减少NIV及气管插管的机率，避免机械通气相关的并发症的发生，适用于急性低氧性呼吸衰竭、外科术后机械通气患者拔管后的有效序贯治疗。目前对于HFNC应用于肥胖患者的效果尚不清楚。本研究主要探讨HFNC序贯治疗对于减重手术术后患者的临床价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2018年1月—2019年1月在全身麻醉下行减重手术，术后入住苏州大学附属第一医院中心ICU行机械通气的患者，共46 例，其中男性21 例，女性25 例，年龄13～56 岁，体重指数29.74～58.46 kg/m2，麻醉逐渐清醒后进行自主呼吸实验（spontaneous breathing trials, SBT），SBT成功后予撤离呼吸机，并拔除气管导管。本研究通过苏州大学附属第一医院伦理委员会审核，愿意接受并能耐受气管插管、机械通气、高流量氧疗，所有患者及家属签署知情同意书。

纳入标准：年龄≥12 岁，在全身麻醉气管插管条件下，行腹腔镜下袖状胃切除术，术后带气管导管入住中心ICU行机械通气治疗的患者。排除标准：存在机械通气或HFNC禁忌证；不愿接受临床试验；血流动力学不平稳；合并肝肾功能不全和其他脏器功能衰竭；术后并发症如胃漏、出血、胃食管反流、误吸综合征、肺部感染、腹腔感染等。

1.2 方法 采用前瞻性随机对照研究的方法，纳入的46 例患者随机分为高流量组和对照组各23 例。对照组采用鼻导管吸氧，初始设置氧流量5 L/min，后续根据患者经皮指脉氧饱和度调节氧流量，使目标氧饱和度≥95%。高流量组采用HFNC，设备统一为费雪派克公司AIRVO2型号的高流量氧疗仪，初始设置温度37 ℃，氧流量50 L/min，吸入氧浓度40%，后续根据患者指脉氧调节吸入氧浓度，目标氧饱和度≥95%。此外，所有患者均常规给予呼吸循环功能监测、抗感染、质子泵抑制剂抑酸护胃、化痰、维持水电解质平衡、营养支持、镇痛镇静等综合治疗。

人为干预标准：患者出现以下情况之一即认为达到人为干预标准：(1)严重的呼吸性酸中毒，pH＜7.20或序贯治疗后动脉血二氧化碳分压（PaCO2）进行性上升；(2)难以纠正的低氧血症，脉搏血氧饱和度（SpO2）＜90%或动脉血氧分压（PaO2）＜60 mmHg；(3)严重意识障碍，昏睡或昏迷导致呼吸道分泌物无法排出；(4)呼吸抑制（呼吸频率＜8 次/min）或呼吸急促（呼吸频率＞40 次/min）；(5)血流动力学不稳定；(6)呼吸心跳停止。出现上述情况后由主治医师根据病情轻重程度决定采用无创呼吸机支持或二次气管插管有创机械通气治疗。

1.3 观察指标 (1)记录两组患者的一般资料，包括年龄、性别、BMI、术前APACHE Ⅱ评分。(2)监测两组患者在拔除气管导管后1、12、24 h的血气分析结果，包括pH，氧合指数（PaO2/FiO2），PaO2，PaCO2。(3)分别记录两组患者需要行无创呼吸机支持或二次插管行有创呼吸机支持的例数。

1.4 统计学分析 采用SPSS 21.0统计学软件进行数据处理，计量资料以（±s）表示，采用t检验。计数资料以率表示，采用卡方检验，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料 对照组男性10 例，女性13 例，平均年龄(30.2±7.7)岁，平均BMI(42.4±7.2)kg/m2，术前APACHE Ⅱ评分(5.3±1.1)分；高流量组男性11 例，女性12 例，平均年龄(30.2±10.3)岁，平均BMI(40.1±7.4)kg/m2，APACHE Ⅱ评分(5.4±1.4)分。两组患者年龄、性别、BMI、术前APACHE Ⅱ评分差异均无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 两组患者血气分析结果的比较 两组患者1、12、24 h的pH差异无统计学意义（P＞0.05，表1）。高流量组1 h PaO2/FiO2与对照组差异无统计学意义（P＞0.05），但12、24 h PaO2/FiO2均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05，表2）。高流量组1 h PaO2高于对照组，差异无统计学意义（P＞0.05），但12、24 h PaO2均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05，表3）。高流量组与对照组三个时间点的PaCO2差异均无统计学意义（P＞0.05，表4）。

表1 两组患者氧疗后1、12、24 h动脉血pH比较（±s）

表1 两组患者氧疗后1、12、24 h动脉血pH比较（±s）

组别 例数 1 h 12 h 24 h对照组 23 7.35±0.05 7.39±0.04 7.43±0.03高流量组 23 7.35±0.05 7.43±0.04 7.44±0.04 t值 0.592 2.796 1.228 P值 0.560 0.011 0.232

表2 两组患者氧疗后1、12、24 h PaO2/FiO2比较（±s）

表2 两组患者氧疗后1、12、24 h PaO2/FiO2比较（±s）

组别 例数 1 h 12 h 24 h对照组 23 254.7±51.7 288.6±48.7 320.3±63.8高流量组 23 244.9±62.4 337.3±79.6 392.5±64.1 t值 －0.601 2.805 4.828 P值 0.554 0.010 0.000

表3 两组患者氧疗后1、12、24 h PaO2比较（mmHg，±s）

表3 两组患者氧疗后1、12、24 h PaO2比较（mmHg，±s）

组别 例数 1 h 12 h 24 h对照组 23 111.6±25.7 115.5±19.5 127.6±25.9高流量组 23 120.6±30.7 139.2±32.9 157.9±23.1 t值 1.075 3.123 5.164 P值 0.294 0.005 0.000

表4 两组患者氧疗后1、12、24 h PaCO2比较（mmHg，±s）

表4 两组患者氧疗后1、12、24 h PaCO2比较（mmHg，±s）

组别 例数 1 h 12 h 24 h对照组 23 50.4±7.0 42.3±6.3 41.2±5.9高流量组 23 50.5±5.9 42.6±6.0 41.1±6.5 t值 0.029 0.198 －0.114 P值 0.977 0.845 0.910

2.3 两组患者人为干预率比较 高流量组氧疗过程中1 例患者出现指脉氧＜90%，行无创呼吸机支持8 h，之后再次转为HFNC，未再出现低氧血症；对照组有5 例患者在鼻导管吸氧过程中出现指脉氧＜90%，其中4 例患者予无创呼吸机支持后再次转为鼻导管吸氧，1 例因无法耐受无创呼吸机予再次气管插管机械通气支持，10 h后拔除气管导管。高流量组需进行人为干预的比例（包括转为NIV和二次插管的比例）小于对照组，但差异无统计学意义（4.3% vs 21.7%，χ2＝1.725，P＝0.189）。

3 讨论

目前我国减重手术患者的诉求主要是减轻体重和控制2型糖尿病[7]，而肥胖及其合并症、腹部腔镜手术以及麻醉三个方面对于其呼吸功能的影响巨大，使得减重手术患者围术期风险明显增大。减重手术无论麻醉、手术均属于高危，术前彻底详细的评估，术中气道维护及呼吸循环监测是保障肥胖患者顺利安全接受减重手术的关键。在减重手术方式的选择上，目前我国主要有袖状胃切除术和胃旁路术两种[6]，我院普外科主要开展腹腔镜下袖状胃切除术。术后，对于中重度肥胖患者以及术后评估可能存在呼吸方面问题的患者，首先考虑带气管导管进重症监护病房，进行呼吸机支持，明确有拔管指征后，在做好二次气管插管及抢救准备的情况下进行拔管。

减重手术术后患者拔除气管导管后的氧疗往往是易被忽视的环节，由于肥胖患者本身胸壁、腹壁大量脂肪沉积，造成膈肌上抬，胸廓顺应性明显降低，功能残气量降低，仰卧位时尤其明显。另外，脂肪组织侵入呼吸肌，导致呼吸肌体积增大，血流相对减少，能量相对不足。肺顺应性降低加之呼吸肌收缩力减弱，共同导致限制性通气功能障碍、肥胖低通气综合征[2]。而肥胖往往合并阻塞性睡眠呼吸暂停综合征，导致上呼吸道梗阻；中、重度肥胖患者呼气中段流速、一秒率也较正常人减低，且呼气流速与体重成负相关，故肥胖患者还有小气道功能的改变。由于鼻导管吸氧难以解决吸入气体的恒温与湿化问题，长期使用使得气道黏膜难以适应干冷气体，所以提供的氧流量有限，所以被称为低流量氧疗装置。无限提升鼻导管的氧流量并不能提升吸入氧浓度，反而因为流量过大湿化不理想导致鼻黏膜干燥出血等不适。减重术后患者拔管后行普通鼻导管吸氧氧疗时，急性呼吸衰竭，低氧血症，高二氧化碳血症常见。以往研究推荐无创呼吸机作为肥胖患者的呼吸支持方式[8]，但减重手术术后患者应用无创呼吸机有时会因为患者烦躁不能配合而导致人机对抗、气道分泌物排出受阻、大量气体吞入胃内造成腹胀、反流误吸甚至影响伤口愈合。而针对患者疼痛、烦躁等情况应用镇静镇痛药物又会进一步影响患者的呼吸。

HFNC作为一种新型无创的氧疗方式，已被证实在改善氧合、纠正高碳酸血症、减少气管插管、改善预后等几个方面较传统鼻导管吸氧具有优势。近期临床研究认为HFNC适应证主要包括：(1)急性低氧性呼吸衰竭[4]；(2)机械通气拔管后的序贯治疗[3]；(3)心脏术后患者氧疗[9]；(4)免疫功能缺陷合并呼吸衰竭的患者[10]；(5)气管插管前及插管过程中预充氧的辅助治疗[11]；(6)纤支镜治疗中的氧疗[11]。对于HFNC是否能够使肥胖的术后患者获益，临床上尚缺乏此类研究，本研究通过随机对照试验的方法，选取减重手术术后患者进行随机分组，比较HFNC相对于普通鼻导管吸氧方法在改善肥胖患者Ⅱ型呼吸衰竭、减少无创呼吸机使用率或二次插管率方面是否具有优势。

HFNC由于能够提供稳定吸入氧浓度，其吸入氧浓度与吸入气体流速具有正相关关系，从而保证患者吸入稳定的、较高氧浓度的恒温湿化气体，并能产生约2 cmH2O的PEEP，从而维持呼气末肺容积，改善肺不张，显著改善氧合水平。本研究结果显示，在拔除气管导管后1、12、24 h，高流量组PaO2均大于对照组，且HFNC治疗时间越长，PaO2的差异越明显；拔管后12、24 h，高流量组PaO2/FiO2明显高于对照组（P＜0.05），故HFNC较鼻导管吸氧更能有效提高患者氧合水平，且行HFNC治疗时间越长，氧合水平提高越明显。

HFNC的高流量氧气持续冲刷上呼吸道解剖死腔，有利于减少解剖死腔，促进二氧化碳排出[5]。HFNC所具有的加温加湿功能能够扩张鼻咽部，PEEP效应可以降低患者上呼吸道阻力，减少呼吸做功，增加肺泡有效通气量，有利于改善高碳酸血症。在本研究中，HFNC治疗后患者的pH由(7.35±0.05)逐渐上升至(7.44±0.04)，PaCO2由(50.5±5.9)mmHg逐渐下降至(41.1±6.5)mmHg，未出现严重的呼吸性酸中毒和二氧化碳潴留。但在pH和PaCO2方面与对照组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。其原因可能在于，肥胖患者术后产生二氧化碳潴留的原因主要是肺通气不足、睡眠呼吸暂停综合征导致的上呼吸道梗阻以及呼吸节律改变。术后随着麻醉药物逐渐代谢，呼吸肌力量逐渐恢复，分钟通气量逐渐增大，二氧化碳随之排出增多，PaCO2下降，pH上升。HFNC和鼻导管吸氧均不能对肥胖患者进行正压支持通气，不能增加患者的肺活量，对于严重的睡眠呼吸暂停等因素导致的上呼吸道梗阻导致的二氧化碳排出障碍无效。

HFNC由于其提高氧合、改善高碳酸血症、舒适易耐受等特性，可以降低无创呼吸机及有创机械通气的使用率，降低插管率[6]。本研究结果显示，高流量组使用无创呼吸机或再次插管使用有创呼吸机的比例为4.3%，远低于对照组的21.7%。证明HFNC能够减少再插管或无创正压机械通气的机率。但由于样本量过小，两组差异无统计学意义（P＞0.05）。

综上所述，HFNC能够提升减重术后患者撤机后的氧合水平，并且能够减少再插管或无创正压机械通气的机率。可以作为减重术后患者氧疗的序贯措施，在临床推广使用。